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模拟真实星团演化的随机蒙特卡方法:第三部分。对三体和四体相互作用的直接积分

天体物理学 2011-07-19 v1

摘要

研究包含大量原始双星的球对称等质量星团,采用混合方法,即对单星使用气体动力学模型,对双星的松弛以及单个星体与双星以及双星与双星之间的近距离共振和飞掠碰撞(三体和四体碰撞)进行蒙特卡洛处理。与我们之前工作的不同之处在于,每一次碰撞都使用基于正规化变量的高度精确的直接few体积分器进行积分。因此,我们能够系统地研究单个双星轨道参数(离心率、半长轴)以及双星在三体和四体碰撞中进行硬化、�解或合并的最小距离(差分和总交叉截面)的演化,以及从数万次在包括质量分离、引力坍缩和再膨胀、双星燃烧阶段以及最终引力振荡的真实星团演化中抽样得到的散射事件。首次我们能够呈现关于双星在近距离三体和四体碰撞中进行离心率变化的经验交叉截面。我们发现,大比例的三体和四体碰撞会导致合并。可以再现Spitzer和Gao对于强碰撞的交叉截面,对于弱碰撞则出现非标准过程,如层级三体形成。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0301643,
  title  = {A stochastic Monte Carlo approach to model real star cluster evolution, III. Direct integrations of three- and four-body interactions},
  author = {M. Giersz and R. Spurzem},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0301643},
  year   = {2011}
}

备注

16 pages, 19 figures, Latex in the MN style, submitted to MNRAS